El titanio es un metal descubierto hace poco más de dos siglos, en el año 1791. Dentro de los elementos químicos encontrados en la corteza de la Tierra, es el noveno más abundante, y pertenece al grupo cuatro en laTabla Periódica. Con el objetivo de mejorar este elemento natural, un grupo de la Universidad de Pensilvania, de la Universidad de Illinois y de la Universidad de Cambridge construyen algo nuevo a nivel atómico, basados en la porosidad de la madera.
La investigación, publicada en la revista Nature Scientific Reports, reveló la construcción de una lámina de níquel compuesta por poros a nanoescala que la asemejan a la madera -de ahí el nombre “madera metálica”-y una increíble relación fuerza-peso; es tan fuerte como el titanio, pero hasta cinco veces más liviana.
¿Cuál es el concepto de “ madera metálica ”?
Para explicar este término, los investigadores comentan que así como la porosidad de los granos de madera cumple la función biológica de transportar energía, el espacio vacío en la madera metálica de los investigadores se puede contribuir con otros materiales. Al hacerlo con materiales de ánodo y cátodo, el material resultante podría tener un doble propósito, como una pierna protésica que a la vez también es una batería.
Para lograrlo se utiliza esferas de plástico suspendidas en el agua. Cuando el líquido se evapora, las esferas se apilan ordenadamente. Entonces, mediante la galvanoplastia –– técnica que consiste en cubrir un objeto con capas metálicas mediante electricidad –– se agrega una capa de plástico con níquel. Al estar este en su sitio, se aplica un disolvente para desaparecer las esferas de plástico, dejando una red de puntales metálicos y espacios vacíos.
“La razón por la que lo llamamos madera metálica no es solo por su densidad, que tiene que ver con la madera, sino su naturaleza celular”, dijo James Pikul, de la Universidad de Pennsylvania.
El invento posee la misma naturaleza celular que la madera:
- “TENEMOS ÁREAS QUE SON GRUESAS Y DENSAS CON PUNTALES DE METAL FUERTES, Y ÁREAS QUE SON POROSAS CON ESPACIOS DE AIRE”, EXPLICÓ JAMES PIKUL, DIRECTOR DEL ESTUDIO Y PROFESOR EN EL DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA Y MECÁNICA APLICADA DE PENN ENGINEERING.
Incluso los mejores metales naturales tienen defectos en su disposición atómica que limitan su fuerza, aseguran los investigadores.
Características y beneficios
Los puntales de la “madera metálica” son:
- Mide aproximadamente 10 nanometros de ancho; es decir, 100 átomos de níquel lo cual le daría mayor resistencia, sin dejar de ser ligera.
- Su estructura porosa es responsable de su alta relación fuerza-peso.
- Su utilidad radica en que con ella se podrían construir grandes estructuras, las cuales no pueden ser hechas con una impresora 3D u otros materiales fuertes pero pequeños.
Mientras tanto, Pikul y sus colegas están explorando las formas en que otros materiales pueden integrarse en los poros en los andamios de su madera metálica./MUY INTERESANTE
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